Які системи захисту використовуються в трансформаторах
Трансформатори є критичними компонентами електроенергетичних систем. Для забезпечення безпечного та надійного функціонування, вони зазвичай оснащені різноманітними системами захисту. Ці системи можуть виявляти та реагувати на різні типи несправностей та аномальних станів, швидко відключаючи живлення, щоб запобігти поширенню несправності. Нижче наведені деякі з типових систем захисту трансформаторів:
1. Захист від перепиту
1.1 Швидкий захист від перепиту
Функція: Виявляє та швидко реагує на короткозамкнення, немедля відключаючи живлення.
Застосування: Підходить для швидкого відокремлення короткозамкнень, щоб запобігти перегріву та пошкодженню трансформатора.
1.2 Захист від перепиту з затримкою
Функція: Виявляє тривалий перепіт і відключає живлення після певної затримки.
Застосування: Підходить для обробки умов перевантаження, запобігаючи перегріву трансформатора протягом довгого часу.
2. Диференційний захист
2.1 Диференційний захист трансформатора
Функція: Порівнює струми з обох сторін трансформатора, щоб виявити внутрішні несправності.
Принцип: При нормальному стані струми з обох сторін трансформатора повинні бути рівними і протилежними. Будь-яка розбіжність свідчить про можливу внутрішню несправність.
Застосування: Підходить для великих трансформаторів, здатний швидко виявляти та відокремлювати внутрішні несправності.
3. Газовий захист (реле Бухольца)
3.1 Легкий газовий захист
Функція: Виявляє невеликі кількості газу, що утворюються всередині трансформатора, і активує сигнал тривоги.
Застосування: Використовується для раннього попередження, спонукаючи технічний персонал до проведення перевірок.
3.2 Тяжкий газовий захист
Функція: Виявляє великі кількості газу, що утворюються всередині трансформатора, і негайно відключає живлення.
Застосування: Використовується для швидкого відокремлення серйозних внутрішніх несправностей, запобігання пожежам та вибухам.
4. Температурний захист
4.1 Захист температури обмоток
Функція: Моніторинг температури обмоток трансформатора та активування сигналу тривоги або відключення живлення, якщо температура перевищує задане значення.
Застосування: Запобігає перегріву трансформатора, продовжуючи його термін служби.
4.2 Захист температури масла
Функція: Моніторинг температури масла трансформатора та активування сигналу тривоги або відключення живлення, якщо температура перевищує задане значення.
Застосування: Запобігає перегріву масла, що може призвести до деградації та виходу з ладу ізоляційних матеріалів.
5. Захист від тиску
5.1 Захист від випускання тиску
Функція: Моніторинг внутрішнього тиску трансформатора і випускання тиску, якщо він перевищує задане значення, щоб запобігти вибуху.
Застосування: Підходить для масляних трансформаторів, забезпечуючи безпечне випускання тиску, коли внутрішній тиск завеликий.
6. Моніторинг ізоляції
6.1 Моніторинг опору ізоляції
Функція: Моніторинг опору ізоляції обмоток трансформатора та активування сигналу тривоги, якщо він опускається нижче заданого значення.
Застосування: Раннє виявлення старіння або пошкодження ізоляції, запобігання несправностям.
7. Захист від нульового послідовного струму
7.1 Захист від нульового послідовного струму
Функція: Виявляє нульові послідовні струми в трифазній системі, щоб визначити однофазні замикання на землю.
Застосування: Підходить для систем з заземленими нейтралі, запобігаючи пошкодженню обладнання через однофазні замикання на землю.
8. Захист напруги
8.1 Захист від занадто високої напруги
Функція: Моніторинг системної напруги та активування сигналу тривоги або відключення живлення, якщо напруга перевищує задане значення.
Застосування: Запобігає пробою ізоляції та пошкодженню обладнання через занадто високу напругу.
8.2 Захист від занадто низької напруги
Функція: Моніторинг системної напруги та активування сигналу тривоги або відключення живлення, якщо напруга опускається нижче заданого значення.
Застосування: Запобігає некоректному функціонуванню обладнання через занадто низьку напругу.
9. Неелектричний захист
9.1 Захист рівня масла
Функція: Моніторинг рівня масла в трансформаторі та активування сигналу тривоги, якщо він опускається нижче заданого значення.
Застосування: Запобігає зниження ефективності охолодження та пошкодженню обладнання через низький рівень масла.
9.2 Хроматографічний аналіз масла
Функція: Періодичний аналіз вмісту газів у маслі трансформатора для виявлення внутрішніх несправностей.
Застосування: Використовується для раннього виявлення внутрішніх несправностей, керування ремонтом та обслуговуванням.
10. Цифровий захист
10.1 Мікропроцесорний захист
Функція: Використовує мікропроцесори та інтелектуальні алгоритми для інтеграції багатьох функцій захисту, підвищаючи точність та надійність захисту.
Застосування: Підходить для сучасних інтелектуальних мереж, дозволяючи віддалений моніторинг та автоматичний захист.
Висновок
Системи захисту трансформаторів використовують різні методи для виявлення та реагування на різні типи несправностей та аномальних станів, забезпечуючи безпечне та надійне функціонування трансформаторів. Ці системи захисту включають захист від перепиту, диференційний захист, газовий захист, температурний захист, захист від тиску, моніторинг ізоляції, захист від нульового послідовного струму, захист напруги та неелектричний захист. Вибір системи захисту залежить від типу, потужності та умов застосування трансформатора. За допомогою цих захисних заходів можна ефективно запобігти та мінімізувати несправності трансформаторів, продовжуючи термін їхньої служби та забезпечуючи стабільне функціонування електроенергетичної системи.
